Комплексная очистка дымовых газов, образующихся при термическом обезвреживании твердых бытовых отходов

• Автор: Бородина, Елена Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 185 с.

Введение
Глава 1. Особенности процесса сжигания твердых бытовых отходов. Анализ современных технологий очистки дымовых газов от оксидов азота 1ЧОх и других токсичных компонентов

1.1.Характеристика процесса термического обезвреживания

твердых бытовых отходов

1.1.1.Морфологический и элементарный состав, теплота сгорания твердых бытовых отходов

1.1.2. Состав продуктов сгорания твердых бытовых отходов

1.1.3. Описание технологических схем процесса термического обезвреживания твердых бытовых отходов
1.1.4. Результаты работы системы очистки дымовых газов Московского мусоросжигательного завода 2 и возможные пути ее совершенствования
1.2. Современные направления развития технологий очистки газовых выбросов от оксидов азота и продуктов неполного сгорания топлива
1.2.1. Селективное некаталитическое восстановление оксидов азота с использованием аминосодержащих восстановителей

1.2.1.1. Селективное некаталитическое восстановление Юх аммиаком

1.2.1.2. Селективное некаталитическое восстановление ЬЮх карбамидом и другими аминосодержащими восстановителями
1.2.2. Каталитическая очистка газовых выбросов от оксидов азота
1.2.2.1. Селективное каталитическое восстановление Юх аммиаком
1.2.2.2. Селективное каталитическое восстановление Юх карбамидом
1.2.2.3. Катализаторы селективного восстановления Юх аминосодержащими восстановителями
1.2.2.4 Перспективные направления развития технологии каталитической очистки газов от Юх
1.2.3. Каталитическая очистка газовых выбросов от продуктов неполного сгорания топлива
1.2.3.1. Катализаторы окисления продуктов неполного сгорания топлива
1.2.3.2. Каталитическое окисление диоксинов и фуранов
1.2.4. Гибридный гомогенногетерогенный процесс очистки газовых выбросов от оксидов азота и возможности его использования для комплексной очистки дымовых газов
Глава 2. Экспериментальная часть
2.1. Лабораторные исследования процесса комплексной очистки газов от оксида азота II и оксида углерода И
2.1.1. Описание лабораторной установки
2.1.2. Расчеты основных параметров исследуемых процессов
2.1.3. Методика проведения эксперимента
2.1.4. Методы аналитического контроля компонентного состава газовой смеси
2.2. Исследование гибридного процесса гомогенногетерогенного восстановления 0 с использованием водных растворов карбамида и аммиака при условиях, характерных для термического обезвреживания ТБО
2.2.1. Определение суммарной степени восстановления 0 в гомогенногетерогенном процессе при различных значениях объемной скорости газа
2.2.2. Результаты сравнительных исследований гомогенногетерогенного восстановления 0 с использованием водных растворов карбамида и аммиака
2.3. Определение изоциановой кислоты и аммиака в гибридном процессе гомогенногетерогенного восстановления 0 продуктами термического разложения водного раствора карбамида
2.3.1. Анализ состава восстановительной смеси, полученной в процессе гомогенногетерогенного восстановления 0 продуктами термического разложения водного раствора карбамида, методом ИКФурьеспектроскопии
2.3.2. Определение содержания аммиака как продукта термического разложения раствора карбамида в гомогенногетерогенном процессе
2.4. Исследование гомогенногетерогенного восстановления 0 продуктами термического разложения карбамида с одновременным окислением СО в каталитической стадии процесса
2.4.1. Определение влияния присутствия СО на эффективность восстановления 0 в гомогенно гетерогенном процессе
2.4.2. Результаты исследований каталитического окисления СО
2.4.3. Результаты исследований процесса комплексной очистки газов от 0 и СО при условиях, характерных для термического обезвреживания ТБО
2.5. Оценка возможности низкотемпературного каталитического окисления малых концентраций аммиака
Глава 3. Анализ результатов исследований и разработка рекомендаций по промышленному применению процесса комплексной очистки дымовых газов от оксидов азота и продуктов неполного сгорания от 0 и СО
3.1. Расчетное определение содержания аммиака и изоциановой кислоты, образующихся в процессе термического разложения водного раствора карбамида. Сравнительный анализ расчетных и экспериментальных данных
3.2. Оценка роли изоциановой кислоты и аммиака в низкотемпературной каталитической стадии гибридного процесса гомогенногетерогенного восстановления 0
3.3. Предложения по реализации процесса комплексной очистки дымовых газов мусоросжигательных котлов
Выводы
Список литерату


Сжигание осуществляется в топке 0ТТЕС 3 высотой м, которая разделена на зону кипящего слоя и надслоевое пространство. Температура в кипящем слое поддерживается на уровне 0 С, в надслоевом пространстве и на выходе из топки около 0 С, что позволяет провести процесс окисления продуктов неполного сгорания, присутствующих в дымовых газах. После печи с кипящим слоем дымовые газы поступают в котелутилизатор 6, в котором происходит сепарация около от общего количества твердых частиц, содержащихся в продуктах сгорания. Кроме того, котелутилизатор имеет систему экономайзеров для нагрева питательной воды и пароперегревателей, обеспечивающих необходимые параметры получаемого пара. Далее дымовые газы проходят последовательно через циклоны 7, в которых продолжается процесс очистки газов от твердых частиц. В абсорбере 8 происходит нейтрализация образующихся кислых компонентов Б, НС1, НБ известковым молоком. Реактор летучего потока . РисТехнологическая схема мусоросжигательного завода Ле4 г. Москва
смесь активированного угля и извести для дальнейшей нейтрализации кислых компонентов и адсорбции диоксинов, фуранов и тяжелых металлов. Последней ступенью очистки дымовых газов от пыли и остаточных продуктов очистки служит рукавный фильтр . Технологическая схема мусоросжигательного завода г. Алмаар, Нидерланды с очисткой дымовых газов показана на рис. Дымовые газы из топки 1 поступают в электростатические фильтры 2, в которых происходит их очистка от золы и твердых частиц. Далее газы попадают в распылитель 3, где происходит испарение загрязненной воды и ее последующая очистка с использованием флокулянтов. Затем дымовые газы последовательно подвергаются промывке в скруббере 4, 5, откуда нейтрализованная масса подается в осадитель 7, а дымовые газы после предварительного подогрева в теплообменнике 8 поступают в реактор 9. В реактор инжектируется активированный уголь с целью адсорбции тяжелых металлов, диоксинов и фуранов. В качестве заключительной ступени очистки газов от пыли и твердых частиц перед попаданием дымовых газов на катализатор используются фильтры . В схеме предусмотрена утилизация тепла дымовых газов с получением пара и электроэнергии. С целью очистки дымовых газов от оксидов азота на МСЗ г. Алмаара применяется процесс селективного каталитического восстановления СКВ аммиаком. Следует отметить, что процессы каталитической очистки газов применительно к мусоросжигательным установкам имеют ряд ограничений, так как в зоне температур, оптимальных для СКВпроцесса на выходе из мусоросжигательного котла дымовые газы характеризуются высокой запыленностью. После системы пылеулавливания содержание пыли снижается до допустимых значений, но температура дымовых газов после фильтра составляет около 0 С, т. СКВ аммиаком. Поэтому возникает необходимость в повторном разогреве дымовых газов до температур С с использованием теплообменников 8, и нагревателя , что вызывает дополнительные капитальные и эксплуатационные затраты. Рис. Схема очистных сооружений на мусоросжигательном заводе в г. Условные обозначения 1 топка и бойлер 2 электростатические фильтры 3 распылитель 4, 5 скруббер, 6 линия рециркуляции отходящих газов 7 осадитсль 8 теплообменник 9 реактор с инжекцией активированного угля пылевые фильтры регенеративный теплообменник подогреватель дымовых газов реактор каталитического восстановления оксидов азота. В то же время наличие каталитического реактора предполагает возможность дополнительной очистки газов от диоксинов и фуранов. Реконструкция Московского мусоросжигательного завода 2 также позволила реализовать на нем современную технологию сжигания ТБО с многоступенчатой системой очистки дымовых газов. Технологическое оборудование для очистки дымовых газов мусоросжигательных котлов завода от большинства загрязнителей, за исключением Жх, было поставлено в комплекте с основным оборудованием французской фирмой СЫ1М. Для очистки газов от Жх была использована отечественная технология, разработанная и запатентованная Российским государственным университетом нефти и газа им. И.М. Губкина. Схема технологической линии Московского МСЗ 2 приведена на рис.